Methodiekrapport werkveld 66, AVI s Lucht IPCC, update Datum 9 november 2011

Transcriptie

1 Methodiekrapport werkveld 66, AVI s Lucht IPCC, update 2011 Datum 9 november 2011

2 Agentschap NL. Alle rechten voorbehouden. Het overnemen van onderdelen uit deze publicatie is alleen toegestaan, mits duidelijk zichtbaar wordt vermeld: bron Agentschap NL. Methodiekrapport werkveld 66, AVI s, lucht IPCC, update 2011 : 2011 / Agentschap NL Uitvoering Afvalbeheer. Utrecht : Agentschap NL, p. (1AFVA1105). - ISBN Dit rapport beschrijft de methodiek waarmee de broeikasgasemissies van afvalverbrandingsinstallaties op nationale schaal worden bepaald. Trefwoorden: emissie; broeikasgassen; IPCC; verbranden; brandbaar afval. De publicatie is te downloaden van internet via Voor bestellingen en een recent overzicht van de Agentschap NL publicaties kunt u contact opnemen met Uitvoering Afvalbeheer, telefoonnummer of via secretariaat.afvalbeheer@agentschapnl.nl. Pagina 2 van 27

3 Inhoud Inleiding 4 1 Emissiebron Oorzaken Maatregelen 5 2 Berekeningswijze T-1 Definitief Inleiding Berekeningswijze emissieverklarende variabelen Emissie verklarende variabelen Activiteits data Berekeningswijze emissies CO2, koolstofdioxide N2O, distikstofoxide CH4, methaan Hexachlorobenzene (HCB) Pentachlorobenzene (PeCB) Werkveld database Vergelijking emissiefactoren IPCC en werkveld Emissiereeks 16 3 Berekeningswijze t-1 voorlopig Inleiding Berekeningswijze 17 4 Wijzigingen Verschil in methode Verschil in cijfers 18 5 Kwaliteit Kwaliteit van de gegevens Zwakke punten 5.3 Onzekerheidsanalyse Emissiekarakteristieken 20 7 Regionale opsplitsing 21 8 Verklaring van termen en afkortingen 22 9 Referenties 23 Bijlage 1, Emissies 25 Bijlage 2, Achtergrond aanpassing CH4 emissies 26 Pagina 3 van 27

4 Inleiding Bij het verbranden van afval in afvalverbrandingsinstallaties komen emissies vrij. Een groot deel van de emissies worden afgevangen in de rookgasreinigingsinstallaties die bij de installaties horen. Maar niet alle emissies kunnen worden afgevangen. Over de vrijkomende emissies wordt gerapporteerd door de emissieregistratie. Een van de werkvelden waarvoor emissieberekeningen plaatsvinden, is werkveld 66, afvalverbrandingsinstallaties (AVI s). De emissies horende bij dit werkveld zijn broeikasgassen. De emissies van broeikasgassen en twee prioritaire stoffen door AVI s door verbranding van afval wordt topdown bepaald, dit zijn dan nationale emissies van AVI s. Dat wil zeggen dat op basis van landelijke gegevens de emissies worden berekend. De emissies van niet broeikasgassen worden bepaald op basis van de gegevens van individuele AVI s. Dit zijn de gegevens die AVI s opgeven in het e-mjv. De emissies van niet broeikasgassen worden in twee stappen bepaald, via aanvullingen en via bijschattingen. Dit zijn de aanpassingen van de emissies van niet broeikasgassen aan de opgaven van individuele AVI s. Er is een onderscheid tussen de twee soorten aanpassingen op emissies. Aanvullingen: Hierbij worden voor stoffen waarvoor een installatie geen emissies heeft opgegeven de emissies aangevuld. Een installatie waarvoor dit gebeurt, heeft wel een e-mjv ingediend. Deze aanvullingen worden opgenomen in de ER-i Bijschattingen: Hierbij worden de emissies bepaald van installaties waarvoor geen e-mjv is ingediend. De eerste stap is het aanvullen van emissies bij AVI s. Het aanvullen van de ER-i data wordt verzorgd door TNO (in werkveld 10). Dat emissies worden aangevuld betekend niet direct dat een AVI de e-mjv fout heeft ingevuld. Er zijn drempelwaarden waaronder een installatie geen opgave hoeft te doen van emissie van een stof. De tweede stap, de bijschatting, wordt in de praktijk niet uitgevoerd. Dit is omdat alle AVI s verplicht zijn om het e-mjv in te dienen. Hiervoor is dan ook geen methodiekrapport opgesteld In dit methodiekrapport wordt alleen ingegaan op de berekeningswijze voor broeikasgassen en twee prioritaire stoffen op nationaal niveau voor de AVI s. De AVI s zijn de afvalverbrandingsinstallaties die stedelijk afval en vergelijkbaar afval verbranden. Het betreft hier alleen de installaties die zijn opgenomen in de rapportages van de Werkgroep Afvalregistratie (WAR) bij het onderdeel verbranden. De installaties die bijvoorbeeld slib of papier verbranden en de biomassa energie centrales vallen hierbuiten. De in dit document beschreven methodiek is toegepast vanaf de definitieve gegevens over het jaar Dit document is in eerste instantie bedoelt als werkdocument voor de werkveldtrekker om de emissies te kunnen bepalen. Dit is zover uitgewerkt dat ook opgenomen is hoe de informatie goed ingevoerd kan worden in de centale database van de emissie registratie. Pagina 4 van 27

5 1 Emissiebron 1.1 Oorzaken De emissies komen vrij bij het verbranden van afval in installaties die hiervoor bestemd zijn, de afvalverbrandingsinstallaties (AVI s). Dit zijn de installaties die alleen of grotendeels huishoudelijk restafval of vergelijkbaar afval verbranden. Het betreft hier alleen de installaties die zijn opgenomen in de rapportages van de Werkgroep Afvalregistratie (WAR) bij het onderdeel verbranden. De installaties die slib of papier verbranden en de biomassa energie centrales vallen niet binnen dit werkveld. 1.2 Maatregelen De belangrijkste maatregel bij AVI s voor het beperken van emissies is de rookgasreiniginginstallatie na de verbrandingsketel. Pagina 5 van 27

6 2 Berekeningswijze T-1 Definitief 2.1 Inleiding In T-1 definitief worden de definitieve emissies geleverd voor het jaar t-1. Dit zal gebeuren in het najaar volgend op het jaar waarover de emissiegegevens gaan. De wijze waarop dit bepaald wordt voor broeikasgassen voor de AVI s staat beschreven in dit hoofdstuk. Hier wordt zowel de berekeningswijze van de emissieverklarende variabelen als van de emissies zelf gegeven. 2.2 Berekeningswijze emissieverklarende variabelen Emissie verklarende variabelen Voor lucht IPCC zijn er twee emissie verklarende variabelen, Afval verbrand Niet-bio (TJ) en Afval verbrand Bio (TJ), beiden gemeten in energie (TJ). Samen geven deze de totale energie-inhoud van het verbrand afval. Voor alle broeikasgasemissies gelden deze emissie verklarende variabelen. De wijze van berekening van de twee emissie verklarende variabelen voor lucht IPCC staat in het Protocol Monitoring Hernieuwbare Energie, update 2010 [Agentschap NL 2010a]. Waarbij Afval verbrand Bio (TJ) de totale biomassa energie-inhoud is en Afval Verbrand Niet-bio (TJ) is de totale energie-inhoud verminderd met de totale biomassa energie-inhoud. De opdeling in twee emissieverklarende variabelen voor lucht IPCC is gedaan om goed onderscheid te kunnen maken tussen biogeen en fossiel CO2. Biogeen CO2 is een memo item in de NIR rapportage. Dit wordt vanaf de de definitieve emissies van 2009 (upload in december 2010) doorgevoerd. De bijbehorende codes in de database voor de emissieverklarende variabelen staan in tabel 2.1. Tabel 2.1: database codes horende bij emissieverklarende variabelen voor lucht IPCC emk_code emk_proces_omschrijving eve_naam SBI 90022/75: Afvalbehandeling, AVI's Afval verbrand Niet-bio (TJ) SBI 90022/75: Afvalbehandeling, AVI's Afval verbrand Bio (TJ) Activiteits data Voor de CRF is het gewenst is dat de hoeveelheid verbrand afval wordt opgenomen als activiteits data. Dit kan alleen in de database opgenomen worden als een emissieverklarende variabele. Ook dit is opgedeeld in biomassa en niet-biomassa. De berekening hiervoor staat uitgelegd bij d berekening van de emissies van N2O. Omdat een emissie verklarende variabele niet in de database opgenomen kan worden zonder een gekoppelde emissie, is de hieraan gekoppelde emissie CH4. Hiervoor is gekozen omdat de de emissie van CH4 nul is. Dit wordt vanaf de de definitieve emissies van 2010 (upload in november 2011) doorgevoerd. Pagina 6 van 27

7 De bijbehorende codes in de database voor deze activiteits data staan in tabel 2.2. Tabel 2.2: database codes horende bij activiteitsdata voor de verbrande hoeveelheid emk_code emk_proces_omschrijving eve_naam SBI 90022/75: Afvalbehandeling, AVI's Afval verbrand Niet-bio (kt) SBI 90022/75: Afvalbehandeling, AVI's Afval verbrand Bio (kt) 2.3 Berekeningswijze emissies De emissies van de drie broeikasgassen voor werkveld 66 worden voor heel Nederland gezamenlijk berekend. Er is onderscheid tussen de berekeningswijze voor de emissies. - CO2 en N2O worden berekend op basis van het gewicht van verbrand afval. - CH4 wordt berekend op basis van de energie-inhoud van verbrand afval. De emissies worden verdeeld over de beide emissie verklarende variabelen voor lucht IPCC. Voor CO2 en N2O is dit op basis van de verhouding biomassa en niet-biomassa van het gewicht en voor CH4 op basis van de verhouding biomassa en niet-biomassa van de energie-inhoud. Voor de berekening van de emissies van de drie broeikasgassen wordt aangesloten bij de methode zoals beschreven in het Protocol Monitoring Hernieuwbare Energie, update 2010 [Agentschap NL 2010a]. Hierna wordt voor elk stof beschreven hoe de emissie hoeveelheid wordt bepaald. De emissies van twee prioritaire stoffen, hexachlorobenzene (HCB) en pentachlorobenzene (PeCB), worden berekend op basis van het gewicht van verbrand afval. De emissies worden verdeeld over de beide emissie verklarende variabelen voor lucht IPCC op basis van de gewichtsverhouding biomassa en niet-biomassa. De emissies van deze twee stoffen zijn in dit werkveld berekend van 1990 tot en met Vanaf 2005 worden de emissies meegenomen in de aanvullingen van de individuele installaties CO2, koolstofdioxide Het bepalen van het aandeel van biomassa van gewicht en energie en het aandeel biogeen van de koolstofinhoud bij een afvalverbrandingsinstallatie is lastig vanwege de inhomogeniteit van de brandstof. Probleem is onder andere het ontbreken van een bruikbaar protocol voor monstername en -analyse. Omdat echter al wel jarenlang onderzoek is gedaan naar de samenstelling van het afval in Nederland, is ervoor gekozen met behulp van de daaruit bekende gegevens de energie en de koolstofinhoud en de daarbij horende biomassa en biogeen delen te bepalen van de afvalstromen die in afvalverbrandingsinstallaties (AVI s) worden verbrand. De hier beschreven berekeningswijze wordt vanaf de de definitieve emissies van 2009 (upload in december 2010) doorgevoerd. Het berekenen van het CO2 emissies voor zowel biogeen als niet-biogeen deel gebeurt in een zevental stappen die hierna elk worden beschreven. Deze stappen zijn kort samengevat in tabel 2.3, waarin ook is vermeld uit welke bronnen de informatie voor de verschillende afvalstromen in elk van de stappen afkomstig is. Pagina 7 van 27

8 Tabel 2.3: Stappen in de berekening van CO2 bij afvalverbranding Stap Omschrijving stap Huishoudelijk restafval Overig afval 1 Hoeveelheid per stroom WAR WAR 2 Samenstelling van de componenten Sorteeranalyses Methodiekrapport 3 Hoeveelheid koolstof per component Methodiekrapport Methodiekrapport 4 Aandeel biogeen koolstof per component Methodiekrapport Methodiekrapport 5 Totale emissies van CO2 van verbrand afval 6 Hoeveelheid biogeen CO2 van verbrand afval 7 Hoeveelheid niet-biogeen CO2 van verbrand afval Voor huishoudelijk afval en overig afval worden de stappen afzonderlijk besproken Huishoudelijk restafval Stap 1 De Werkgroep Afvalregistratie (WAR) rapporteert jaarlijks [WAR] over de verbrande hoeveelheden afval in gewicht. Dat gebeurt in de zomer en betreft steeds het voorgaande kalenderjaar. Voor huishoudelijk restafval gaat het om de stroom gemengd stedelijk afval (alleen huishoudelijk afval), horende bij Euralcode Stap 2 Van het huishoudelijk restafval wordt de samenstelling bepaald aan de hand van sorteeranalyses. Daartoe wordt in Nederland jaarlijks een representatieve steekproef genomen uit het huishoudelijk restafval van 1100 adressen. Dit afval wordt gesorteerd in componenten, en het totaal wordt geacht een afspiegeling te zijn van de gemiddelde samenstelling van huishoudelijk restafval in Nederland. Dit staat in de rapportages Samenstelling van het huishoudelijk restafval, voor verschillende jaren van SenterNovem [SenterNovem] en vanaf 2010 zijn dit rapportages van Agentschap NL. Hier wordt gebruikgemaakt van het 3 jaarlijks gemiddelde. Dit houdt in dat voor het jaar 2008 het gemiddelde is gebruikt van de jaren 2006, 2007 en Stap 3 Voor het koolstofaandeel (TOC) van huishoudelijk restafval wordt eerst het aandeel van de component vermenigvuldigd met het koolstofaandeel van de component. Daarna wordt alle bijdragen van de componenten bij elkaar opgeteld. Dit is het gemiddelde koolstofaandeel van het Nederlandse huishoudelijk restafval voor een gegeven jaar. De componenten in de sorteeranalyse en de studie van koolstofaandelen zijn niet helemaal gelijk. In tabel 2.4 staat hoe de componenten in de verschillende studies bij elkaar horen. Het koolstofaandeel van de verschillende componenten staat in tabel 2.5. Bron voor deze gegevens is [SenterNovem 2008]. Stap 4 Voor het biogene aandeel koolstof (DOC) wordt eerst het aandeel van de component vermenigvuldigd met de DOC van de component, zie tabel 2.5. Daarna wordt alle bijdragen van de componenten bij elkaar opgeteld. Dit is de gemiddelde DOC van het Nederlandse huishoudelijk restafval voor een gegeven jaar. Overig afval Stap 1 De Werkgroep Afvalregistratie (WAR) rapporteert jaarlijks over de verbrande hoeveelheden afval in gewicht. Dat gebeurt in het jaar volgend op het rapportage jaar. Pagina 8 van 27

9 Stap 2 De verschillende afvalstromen zijn verdeeld over 6 standaard stoffen waarover gegevens bekend zijn. De standaard stoffen zijn papier en karton, organisch, hout, kunststof, overig en niet brandbaar. De verdeling staat in tabel 2.6. Stap 3 De TOC per afvalstroom is de sommatie per afvalstroom van de aandelen van de standaard stoffen vermenigvuldigd met de TOC van de standaard stoffen. De TOC van de standaard stoffen staat in tabel 2.7. Dit is de gemiddelde TOC van de afvalstroom. Stap 4 De DOC per afvalstroom is de sommatie per afvalstroom van de aandelen van de standaard stoffen. De DOC van de standaard stoffen staat in tabel 2.7. Dit is de gemiddelde DOC van de afvalstroom. Totaal afval Stap 5 Voor de totale CO2 emissies wordt per afvalstroom de TOC vermenigvuldigd met de gewichtshoeveelheid van de afvalstroom. Dit wordt gesommeerd. Hierbij wordt ook huishoudelijk restafval meegenomen. Daarna wordt deze hoeveelheid nog vermenigvuldigd met 44/12 [NIR 2009, tabel A9.4] voor de omrekening van koolstof naar CO2. Stap 6 Voor de totale biogene CO2 emissies wordt per afvalstroom de DOC vermenigvuldigd met de gewichtshoeveelheid van de afvalstroom. Dit wordt gesommeerd en daarna nog vermenigvuldigt met 44/12. Stap 7 De totale niet-biogene CO2 emissies is de totale CO2 emissies verminderd met de totale biogene CO2 emissies. Pagina 9 van 27

10 Tabel 2.4: Conversietabel componenten sorteeranalyse naar componenten koolstoflijst Koolstof Sorteeranalyse componenten componenten Gft-afval =Gft totaal Papier =Papier totaal Hout =overig hout Kunststof =Kunststof totaal Glas =glas totaal Ferro =Ferro totaal Non-ferro =Non-ferro totaal Textiel =textiel Dierlijk afval vervallen Steen/as =overig steenachtig Tapijten/matrassen =overig rest * (4,67/4,67+0,99+1,45) Leer/rubber =overig rest * (0,99/4,67+0,99+1,45) KCA en overig =Kca Overig =overig rest * (1,45/4,67+0,99+1,45) EEA -overig EEA niet brandbaar nvt Tabel 2.5: TOC en DOC per component TOC DOC Fossiel Componenten (gewicht %) (gewicht %) (gewicht %) Gft-afval 21,6 19,7 1,9 Papier 27,4 24,7 2,7 Hout 39,2 37,4 1,9 Kunststof 58,6 15,1 43,5 Glas Ferro Non-ferro Textiel 41 20,5 20,5 Dierlijk afval Steen/as Tapijten/matrassen Leer/rubber 49,9 39,9 10 KCA en overig EEA 37,5 0 37,5 Overig Pagina 10 van 27

11 Tabel 2.6: Verdeling standaardstoffen per afvalcategorie Brandbaar afvalcategorie papier, karton (gewicht %) hout organisch kunststoffen overig niet brandbaar (gewicht %) Huishoudelijk restafval huishoudelijk restafval Jaarlijks via sorteeranalyse grofvuil Bedrijfsafval bedrijfsafval agrarisch afval 100 industrieel afval, niet gevaarlijk specifiek ziekenhuisafval, niet gevaarlijk Reststoffen na scheiding reststoffen scheiding Gelijk aan hhr Overig afval autobanden bouw- en sloopafval, overig reinigingsdienstafval residuen composteren/vergisten reststoffen AVI s niet gevaarlijk reststoffen na drinkwater shredderafval, totaal zuiveringsslib van communale RWZI s overig afval Gelijk aan hhr Gevaarlijk afval overig afval of niet gespecificeerd, gevaarlijk reststoffen AVI s gevaarlijk specifiek ziekenhuisafval, gevaarlijk Tabel 2.7 TOC en DOC voor standaardstoffen Brandbaar (Gewicht %) Niet brandbaar Papier, Organiscstoffen Kunst- (gewicht) Hout Overig karton Koolstofgehalte (nat) Koolstofgehalte, biogeen, niet-fossiel (nat) Koolstofgehalte, fossiel (nat) N2O, distikstofoxide De N2O emissie hangt af van de hoeveelheid verbrand afval in gewicht en van de DeNOx installatie. De emissiefactor hangt af van soort denox-installatie, SCR of SNCR. In tabel 2.8 staat per soort denox-installatie de emissiefactor en de bron voor de emissiefactor. Het soort denox-installatie van een AVI is bekend uit de WAR. Tabel 2.8: Emissiefactor per soort DeNOx-installatie Denox-installatie Emissiefactor (g/ton) Bron SCR 20 Spoelstra, 1993 SNCR 100 TNO, 1995 De totaal verbrande gewichtshoeveelheid afval is bekend van de WAR. Voor de berekening van de hoeveelheid verbrand biomassa wordt aangesloten bij de Pagina 11 van 27

12 methodiek van de Protocol Monitoring Hernieuwbare Energie update 2010 [Agentschap NL 2010a]. Hierna staat de methodiek beschreven voor het gewicht van de biomassa van verbrand afval. Het bepalen van het aandeel van biomassa van gewicht en energie en het aandeel biogeen van de koolstofinhoud bij een afvalverbrandingsinstallatie is lastig vanwege de inhomogeniteit van de brandstof. Probleem is onder andere het ontbreken van een bruikbaar protocol voor monstername en -analyse. Omdat echter al wel jarenlang onderzoek is gedaan naar de samenstelling van het afval in Nederland, is ervoor gekozen met behulp van de daaruit bekende gegevens de energie en koolstofinhoud en daarbij horende biomassa en biogeen deel te bepalen van de afvalstromen die in afvalverbrandingsinstallaties (AVI s) worden verbrand. De hier beschreven berekeningswijze wordt vanaf de de definitieve emissies van 2009 (upload in december 2010) doorgevoerd. Het berekenen van het verbrande gewicht van afval voor zowel biomassa als nietbiomassa gebeurt in een vijftal stappen die hierna elk worden beschreven. Deze stappen zijn kort samengevat in tabel 2.9, waarin ook is vermeld uit welke bronnen de informatie voor de verschillende afvalstromen in elk van de stappen afkomstig is. Tabel 2.9: Stappen in de berekening van N2O bij afvalverbranding Stap Omschrijving stap Huishoudelijk restafval Overig afval 1 Hoeveelheid per stroom WAR WAR 2 Samenstelling van de componenten Sorteeranalyses Methodiekrapport 3 Hoeveelheid biomassa per component Methodiekrapport Methodiekrapport 4 Hoeveelheid biomassa van verbrand afval 5 Aandeel biomassa Voor huishoudelijk afval en overig afval worden de stappen afzonderlijk besproken Huishoudelijk restafval Stap 1 De Werkgroep Afvalregistratie (WAR) rapporteert jaarlijks [WAR] over de verbrande hoeveelheden afval in gewicht. Dat gebeurt in de zomer en betreft steeds het voorgaande kalenderjaar. Voor huishoudelijk restafval gaat het om de stroom gemengd stedelijk afval (alleen huishoudelijk afval), horende bij Euralcode Stap 2 Van het huishoudelijk restafval wordt de samenstelling bepaald aan de hand van sorteeranalyses. Daartoe wordt in Nederland jaarlijks een representatieve steekproef genomen uit het huishoudelijk restafval van 1100 adressen. Dit afval wordt gesorteerd in componenten, en het totaal wordt geacht een afspiegeling te zijn van de gemiddelde samenstelling van huishoudelijk restafval in Nederland. Dit staat in de rapportages Samenstelling van het huishoudelijk restafval, voor verschillende jaren van SenterNovem [SenterNovem]. Hier wordt gebruikgemaakt van het 3 jaarlijks gemiddelde. Dit houdt in dat voor het jaar 2008 het gemiddelde is gebruikt van de jaren 2006, 2007 en Stap 3 Voor het gewichtsaandeel biomassa van huishoudelijk restafval wordt eerst het aandeel van de component vermenigvuldigd met het gewichtsaandeel biomassa van de component. Daarna wordt alle bijdragen van de componenten bij elkaar opgeteld. Dit is het gemiddelde gewichtsaandeel biomassa van het Nederlandse huishoudelijk restafval voor een gegeven jaar. Pagina 12 van 27

13 De componenten in de sorteeranalyse en de studie van biomassa-aandelen van NCV zijn niet helemaal gelijk. In tabel 2.10 staat hoe de componenten in de verschillende studies bij elkaar horen. Het gewichtsaandeel biomassa van de verschillende componenten staat in tabel Het gewichtsaandeel biomassa is gelijk aan het aandeel biomassa van de NCV. Bron voor deze gegevens is [SenterNovem 2008]. Overig afval Stap 1 De Werkgroep Afvalregistratie (WAR) rapporteert jaarlijks over de verbrande hoeveelheden afval in gewicht. Dat gebeurt in het jaar volgend op de rapportage jaar. Stap 2 De verschillende afvalstormen zijn verdeeld over 6 standaard stoffen waarover gegevens bekend zijn. De standaard stoffen zijn papier en karton, organisch, hout, kunststof, overig en niet brandbaar. De indeling staat in tabel 2.5. Stap 3 Het gewichtsaandeel biomassa per afvalstroom is de sommatie per afvalstroom van de aandelen van de standaard stoffen vermenigvuldigd met het gewichtsaandeel biomassa van de standaard stoffen. Dit is het gemiddelde gewichtsaandeel biomassa van de afvalstroom. Het gewichtsaandeel biomassa van de standaard stoffen staat in tabel Totaal afval Stap 4 Voor de totale hoeveelheid biomassa verbrand afval wordt per afvalstroom het gewichtsaandeel biomassa vermenigvuldigd met de hoeveelheid van de afvalstroom. Dit wordt gesommeerd. Stap 5 De totale hoeveelheid verbrand afval in gewicht is bekend van de WAR. Het gewichtsaandeel biomassa is de hoeveelheid biomassa verbrand afval te delen door het totaal verbrand afval. Pagina 13 van 27

14 Tabel 2.10: Conversietabel componenten sorteeranalyse naar biomassa lijst Energie componenten Gft-afval Or Papier (excl. luiers) Luiers Kunststoffen Glas Ferro Non-ferro Textiel KCA Hout Overig, rest Overig, EEA Overig, steenachtig Sorteeranalyse componenten =GFT totaal - or =or =Papier totaal - luiers =luiers =kunststoffen totaal =glas totaal =ferro totaal =non-ferro totaal =textiel =KCA =overig hout =overig rest =overig EEA =overig steenachtig niet brandbaar nvt Tabel 2.11: lijst met gewichtaandelen biomassa per component component aandeel biomassa (gewicht %) Gft-afval 88 Or 89 Papier (excl. luiers) 87 Luiers 51 Kunststoffen 20 Glas 0 Ferro 0 Non-ferro 0 Textiel 0 KCA 0 Hout 93 Overig, rest 0 Overig, EEA 0 Overig, steenachtig 0 Tabel 2.12: aandeel biomassa van standaardstoffen Brandbaar niet (Gewicht %) brandbaar papier, kunststoffen (gewicht %) hout organisch overig karton gewichtsaandeel biomassa De N2O emissie is dan het de sommatie van de emissiefactor van de installatiesoort maal het aandeel van de installatiesoort maal de totale hoeveelheid verbrand afval. Dit wordt verdeeld over de twee emissieverklarende factoren in de verhouding van biomassa en niet-biomassa van het gewicht van verbrand afval. Pagina 14 van 27

15 2.3.3 CH4, methaan In de Klankbordgroep NIE is in oktober 2010 een wijziging in de methode voor de bepaling van CH4 emissies van AVI s goedgekeurd. De methodewijziging geldt met terugwerkende kracht tot en met Het basisjaar voor de emissies is Rond deze periode zijn de wettelijke regels voor AVI s strenger geworden voor met name de rookgasreiniging. Aangenomen kan worden dat al in 1990 de emissies van methaan bij AVI s niet boven de achtergrondconcentratie uitkwam. De nieuwe emissiefactor voor CH4 is 0 kg per TJ energie-inhoud van verbrand afval. Uit onderzoek blijkt dat de emissies van CH4 bij AVI s lager zijn dan de achtergrondconcentratie van CH4 in de lucht. De achtergrond voor de wijziging staat beschreven in DHV 2010 en in bijlage 2. In [Agentschap NL 2010b] is dit geintroduceerd. De verdeling naar emissieverklarende variabele is door de nieuwe methode niet meer nodig en komt te vervallen. Voor beide emissieverklarende variabele zijn de emissies 0 kg. (in de CRF wordt dit opgenomen als NO omdat het opnemen van een 0 problemen geeft in de CRF). Dit wordt vanaf de de definitieve emissies van 2009 (upload in december 2010) doorgevoerd. In feite komt de emissie van CH4 door verbranding binnen AVI s niet meer voor. Om de activiteits data van de verbrande hoeveelheid afval mee te kunnen nemen in de database moet hieraan een emissie zijn gekoppeld. Omdat CH4 geen emissies heeft is besloten deze activiteits data als emissieverklarende variabele aan de emissies van CH4 te koppelen. Er is hiervoor gekozen als pragmatische oplossing. De werkelijk emissie verklarende variabelen voor CH4 blijven Afval verbrand Niet-bio (TJ) en Afval verbrand Bio (TJ). Dit wordt vanaf de de definitieve emissies van 2010 (upload in november 2010) doorgevoerd Hexachlorobenzene (HCB) In [TNO 2011] is een schatting gemaakt van de emissiefactor van HCB, dit is 0,2 mg/ton. De totale emissie voor HCB is berekend op basis van het totaal aan verbrand afval in gewicht. De emissies worden gekoppeld aan de activiteitsdata voor verbrande hoeveelheid afval in kton basis van de gewichtsverhouding biomassa en nietbiomassa. Dit wordt berekend voor 1990 tot en met Vanaf 2005 wordt de emissies van deze stof meegenomen bij de bijschatting van de emissies. Dit wordt vanaf de de definitieve emissies van 2010 (upload in november 2010) doorgevoerd Pentachlorobenzene (PeCB) In [TNO 2011] is een schatting gemaakt van de emissiefactor van PeCB, dit is 0,29 mg/ton. De totale emissie voor HCB is berekend op basis van het totaal aan verbrand afval in gewicht. De emissies worden gekoppeld aan de activiteitsdata voor verbrande hoeveelheid afval in kton basis van de gewichtsverhouding biomassa en nietbiomassa. Dit wordt berekend voor 1990 tot en met Vanaf 2005 wordt de emissies van deze stof meegenomen bij de bijschatting van de emissies. Dit wordt vanaf de de definitieve emissies van 2010 (upload in november 2010) doorgevoerd. Pagina 15 van 27

16 2.3.6 Werkveld database De gebruikte databasecodes voor de emissies staat in onderstand tabel 2.13 Tabel 2.13: databasecodes emissies werkveld 66, lucht IPCC eve_naam mbg_omschrijving sse_code gsf_code gsf_naam Afval verbrand Bio (TJ) Koolstofdioxide Afval verbrand Bio (TJ) Distikstofoxide Afval verbrand Bio (kt) Methaan Afval verbrand Bio (kt) HCB Afval verbrand Bio (kt) PeCB Afval verbrand Niet-bio (TJ) Koolstofdioxide Afval verbrand Niet-bio (TJ) Distikstofoxide Afval verbrand Niet-bio (kt) Methaan Afval verbrand Niet-bio (kt) HCB Afval verbrand Niet-bio (kt) PeCB 2.4 Vergelijking emissiefactoren IPCC en werkveld 66 Voor afval worden geen emissiefactoren gegeven voor CO2 in [IPCC 1996]. De, in dit werkveld gebruikte, emissiefactoren kunnen dus niet vergeleken worden met IPCC Voor N2O wordt in IPCC 1996 een emissiefactor van 4 kg/tj gegeven. Als de in dit werkveld gebruikte emissiefactor wordt omgerekend naar dezelfde eenheden als IPCC geeft dit 4,97 kg/tj. Een redelijk vergelijkbare waarde als IPCC. De emissiefactor voor CH4 die gebruikt wordt in dit werkveld niet gelijk aan is de defaultwaarde van de meest overeenkomstige bron in [IPCC 1996]. De waarde in IPCC 1996 is voor verbranding van biomassa en allerlei soorten afval en niet specifiek voor AVI s. Voor HCB en PeCB worden bij afval geen emissiefactoren gegeven in [IPCC 1996]. De, in dit werkveld gebruikte, emissiefactoren kunnen dus niet vergeleken worden met IPCC In onderstaand tabel 2.14 wordt het overzicht gegeven van emissiefactoren in [IPCC 1996] en in dit werkveld. Tabel 2.14: emissiefactoren IPCC 1996 en werkveld 66 Emissie IPCC 1996 NL CO kg/tj N2O 4 kg/tj 4,97 kg/tj CH4 30 kg/tj 0 kg/tj HCB - 0,2 mg/ton PeCB - 0,29 mg/ton 2.5 Emissiereeks De emissiereeks voor broeikasgassen vanaf 1990 tot en met 2009 voor werkveld 66 staat in bijlage 1. Voor CO2 en N2O zijn de emissies vanaf 2009 berekend zoals in dit document staat beschreven. Voor CH4 zijn de emissies over de hele periode berekend zoals beschreven in dit document. Voor HCB en PeCB zijn de emissies vanaf 1990 tot en met 2004 berekend zoals beschreven in dit document. Zie voor meer uitleg hierover hoofdstuk 4. Pagina 16 van 27

17 3 Berekeningswijze t-1 voorlopig 3.1 Inleiding Rond de zomer van elke jaar worden de voorlopige emissie waarden bepaald, t-1 voorlopig. Dit zijn de voorlopige cijfers voor de emissie voor het jaar voorafgaand aan het jaar waarin de voorlopige cijfers worden gerapporteerd. 3.2 Berekeningswijze Rond de zomer van elke jaar worden de voorlopige waarden bepaald. Voor het werkveld 66 wordt voor de voorlopige waarden de definitieve waarden van een jaar eerder overgenomen. Dit betekend dat voor de voorlopige gegevens over 2008 dezelfde gegevens worden gebruikt als de definitieve gegevens van Dit geldt voor zowel de emissies als voor de emissieverklarende variabelen. Op het moment dat de voorlopige waarden bepaald moeten worden, zijn de basisgegevens voor het betreffende jaar nog niet bekend. Er is dan nog geen andere informatie beschikbaar waarop de voorlopige waarden bepaald kunnen worden dan de definitieve waarden van een jaar eerder. Pagina 17 van 27

18 4 Wijzigingen 4.1 Verschil in methode Met de publicatie van dit methodiekrapport zijn twee nieuwe stoffen opgenomen in werkveld 66. Voor deze stoffen worden de emissies opgegeven vanaf 1990 tot en met En is de aan de emissies van CH4 de activiteitsdata van de verbrande hoeveelheid in gewicht gekoppeld als emissie verklarende variabele. Dit is gedaan om ervoor te zorgen dat de hoeveelheid verbrand afval op te kunnen nemen in de database. De werkelijk emissiever klarende variabele voor CH4 is Afval verbrand Org (TJ) en Afval verbrand Anorg (TJ). In de vorige update van 2010 van dit methodiekrapport [Agentschap NL, 2010c] was de methodiek voor de berekening van CH4 emissies gewijzigd. In de eerste versie van dit methodiekrapport [Agentschap NL, 2010b] zijn de berekeningswijze voor de emissies voor CO2, N2O en CH4 vanaf monitoringsjaar 2009 opnieuw vastgesteld. 4.2 Verschil in cijfers Door de introductie van emissies van de twee nieuwe stoffen worden alleen voor deze stoffen nieuwe cijfers geïntroduceerd. Voor de andere drie stoffen verandert er niks in de cijfers van eerdere jaren. Pagina 18 van 27

19 5 Kwaliteit 5.1 Kwaliteit van de gegevens De kwaliteit van de [WAR] gegevens, de hoeveelheden verbrand afval, zijn redelijk. Dit zijn meetgegevens van wegingen bij de poort van AVI s. De toedeling naar Euralcode toedeling is minder betrouwbaar. De gebruikte gegevens voor de sorteeranalyse zijn op basis van driejaarlijks gemiddelde. Dit is gebaseerd op 33 monsternames verdeelt over heel Nederland. Verdere beschrijving staat in de rapportages van de samenstelling van het huishoudelijk restafval [SenterNovem] en [Agentschap NL]. De parameters van componenten van huishoudelijk restafval zijn recentelijk voor de grootste fracties geactualiseerd. De overige parameters zijn relatief oud. Zie de rapportage biomassa in fracties huishoudelijk restafval voor meer gegevens over jaren van bepaling [SenterNovem 2008]. De verdeling van de overige stromen naar de 6 standaardstoffen is op basis van expert judgement. De NCV en koolstof voor de standaardstoffen is ook op basis van expert judgement of IPCC. Uitzondering hierop is het aandeel organisch van zuiveringsslib. Dit is vastgesteld op basis van het aanbod van slib bij de twee slibverbranders in Nederland. Hiervoor is het gewogen gemiddelde genomen van de jaren voor het aandeel organische stof op droge stof basis. Gegevens hierover zijn bekend uit de milieujaarverslagen van de slibverbranders. De aanname hier is dat het slib dat verbrand wordt in een AVI niet afwijkt van slib dat verbrand wordt bij een slibverbrander. 5.2 Zwakke punten De zwakke punten in de kwaliteit van de gegevens is de NCV en koolstofinhoud van de standaardstoffen en de verdeling van de standaardstoffen over de stromen. De gegevens zijn deels relatief oud of gebaseerd op expert judgement. Daarnaast is de emissiefactor voor N2O bepaald in Onzekerheidsanalyse Door de methodewijziging verandert de onzekerheid voor CH4 ook. De onzekerheid is opgebouwd uit onzekerheid in de verbrande hoeveelheid en de onzekerheid van de emissiefactor. Nu de emissiefactor op 0 kg/tj is gesteld is hierover geen onzekerheid meer. De totale onzekerheid wordt daardoor ook 0. Voor de onzekerheidsanalyse voor de andere broeikasgassen wordt verwezen naar [Olivier 2009]. Over de onzekerheid van de prioritaire stoffen zijn geen gegevens bekend. Pagina 19 van 27

20 6 Emissiekarakteristieken - Pagina 20 van 27

21 7 Regionale opsplitsing De gegevens voor de broeikasgassen van AVI s worden niet gebruikt voor regionale opsplitsing. De gegevens zijn hiervoor niet geschikt. Er wordt een berekening uitgevoerd voor het gemiddelde afval van Nederland op basis van een topdown berekening. Hierbij wordt geen gegevens gebruikt van individuele AVI s. Pagina 21 van 27

22 8 Verklaring van termen en afkortingen Verklaring van termen In dit rapport wordt gesproken over biomassa en biogeen. Wanneer welke term wordt gebruikt hangt af van de context. Hierna staat beschreven wanneer welke term wordt gebruikt. Gewicht: Energie: Koolstof: biomassa gewicht, niet-biomassa (fossiel) gewicht en inert gewicht NCV, biomassa NCV, niet-biomassa NCV TOC, DOC (biogeen aandeel koolstof) Afkortingen AVI Afval verbrandingsinstallatie CH4 Methaan CO2 Koolstofdioxide DOC Degradable Organic Carbon EEA Elektrisch en Elektronisch Afval HCB Hexachlorobenzene HHR Huishoudelijk restafval KCA Klein Chemisch Afval N2O Distikstofoxide NCV Netto Calorific Value OR Ondefinieerbare rest PeCB Pentachlorobenzene TOC Total Organic Carbon WAR Werkgroep Afvalregistratie Pagina 22 van 27

23 9 Referenties Agentschap NL Samenstelling van het huishoudelijk restafval : resultaten sorteeranalyses diverse jaren / Uitvoering Afvalbeheer. - Utrecht : Agentschap NL Agentschap NL 2010a Protocol Monitoring Hernieuwbare energie, update 2010, concept Agentschap NL 2010b Methodiekrapport werkveld 66, AVI's Lucht IPCC : 2010 / Uitvoering Afvalbeheer. - Utrecht : Agentschap NL, p. : tab..- (Uitvoering Afvalbeheer ; 1AFVA1001) Agentschap NL 2010c IPCC 1996 Methodiekrapport werkveld 66, AVI's Lucht IPCC, update 2010 : 2010 / Uitvoering Afvalbeheer. - Utrecht : Agentschap NL, p. : tab..- (Uitvoering Afvalbeheer ; 1AFVA1006) Revised 1996 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories : reference manual / J.T. Houghton IPCC National Greenhouse Gas Inventories Programme. - Bracknell : UK Meteorological Office NIR 2009 Greenhouse gas emissions in the Netherlands : National Inventory Report 2009 / C.W.M. van der Maas, P.W.H.G. Coenen, P.J. Zijlema, [et al.]. - Bilthoven : Planbureau voor de Leefomgeving, p. : fig., tab..- (PBL report ; ) Olivier 2009 SenterNovem 2008 SenterNovem Spoelstra 1993 Uncertainty in the Netherlands greenhouse gas emissions inventory : estimation of the level and trend uncertainty using the IPCC Tier 1 approach / J.G.J. Olivier, L.J. Brandes, R.A.B. te Molder. - Bilthoven : Netherlands Environmental Assessment Agency, p. : fig., tab..- (Background Studies) Biomassa in fracties huishoudelijk restafval / SenterNovem, Uitvoering Afvalbeheer - Utrecht:, 2008, ISBN Samenstelling van het huishoudelijk restafval : resultaten sorteeranalyses diverse jaren / SenterNovem, Uitvoering Afvalbeheer. - Utrecht : SenterNovem,. N2O emissions from combustion processes used in the generation of electricity / H. Spoelstra. - Bilthoven : RIVM TNO 1995 Nitrous oxide from stationary combustion and industry - emissions and options for control (confidential). TNO-MEP, Apeldoorn. Report no. R95-376/ (Table 4.1). TNO 2011 Improvements emission inventory TNO 2011 concept. Pagina 23 van 27

24 WAR Afvalverwerking in Nederland : gegevens diverse jaren / Werkgroep Afvalregistratie. Utrecht : Agentschap NL Pagina 24 van 27

25 Bijlage 1, Emissies jaar Emissieverklarende variabele Afval verbrand Bio (TJ) Afval verbrand Niet-bio (TJ) Emissies eenheid TJ TJ eenheid CO2 biogeen kton CO2 nietbiogeen N2O biomassa N2O nietbiomassa CH4 biomassa CH4 nietbiomassa HCB biomassa HCB nietbiomassa PeCB biomassa PeCB nietbiomassa kton ton ton Kg kg kg 0,48 0,46 0,45 0,48 0,44 0,47 0,59 0,70 0,75 0,77 0,77 0,76 0,79 0,78 0,80 kg 0,08 0,08 0,07 0,10 0,09 0,11 0,14 0,17 0,18 0,20 0,21 0,20 0,21 0,24 0,25 kg 0,70 0,67 0,65 0,70 0,64 0,69 0,86 1,02 1,08 1,11 1,12 1,10 1,14 1,12 1,17 kg 0,11 0,11 0,10 0,14 0,14 0,16 0,21 0,25 0,26 0,29 0,30 0,29 0,31 0,34 0,37 Pagina 25 van 27

26 Bijlage 2, Achtergrond aanpassing CH4 emissies De methaanemissies van afvalverbrandingsinstallaties (AVI s) worden voor de emissieregistratie bepaald op basis van emissiefactoren. Agentschap NL heeft aan DHV gevraagd om nog eens kritisch te kijken naar onder andere de emissiefactor voor methaan. DHV heeft op basis van emissiefactoren in andere landen en op basis van opgegeven emissies van AVI s in Nederland door AVI s een voorstel gedaan voor een nieuwe emissiefactor van methaan voor AVI s. Dit staat beschreven in DHV De voorgestelde emissiefactor voor methaan bij AVI s is 3 g/ton afval. In DHV 2010 wordt ook al gemeld (zie tekstvak einde paragraaf) dat de resulterende emissie van methaan in rookgas lager kan zijn dan de achtergrondconcentratie van methaan in lucht. De emissie van methaan kan dan op 0 worden gesteld. Door DHV wordt geadviseerd om dit nader te bekijken. Dit wordt gedaan in deze memo. Rough calculations of the CH4 concentration in discharge air of an incineration facility in comparison to background concentrations The background CH4 concentration is approximately 1,4 mg CH4 / Nm3 intake air. Average emission of waste incinerators is 3 g CH4 / ton waste incinerated. Volume of flue gas is approximately Nm3 / ton waste incinerated (average of various data sources). Thus average concentration of CH4 in flue gas is 3 / = 0,75 mg / Nm3 discharge air. Result: This rough calculation results in a lower CH4 calculation in the discharge air than in the intake air. bron: DHV, 2010: paragraaf Twee punten worden hier bekeken: - Wat is de concentratie methaan in rookgas op basis van de emissiefactor, - Wat is de achtergrondconcentratie van methaan in lucht Concentratie methaan in rookgas Om het gewicht van methaan in een kubieke meter lucht te bepalen moet bekend zijn hoeveel gram methaan per ton afval er ontstaat en wat het volume aan rookgas is per ton afval. De hoeveelheid methaan per ton afval is de emissiefactor van 3 g/ton afval (DHV 2010). Het volume aan rookgas per ton afval is bepaald door bekende volumes rookgas te delen door de verwerkte hoeveelheid afval. Voor een aantal AVI s is de hoeveelheid rookgas per jaar bekend van e-mjv gegevens. Van de concept-rapportage van de WAR 2010 zijn de hoeveelheden verbrand afval voor 2009 bekend. Op basis van 5 AVI s die gezamenlijk Nm3 rookgas uitstoten en ton afval hebben verbrand is berekend dat gemiddeld per ton afval Nm3 rookgas ontstaat. De concentratie methaan in rookgas is dan gemiddeld 0,6 mg/nm3. In totaal zijn er 12 AVI s in Nederland die gezamenlijk in kton afval hebben verbrand. Pagina 26 van 27

27 Achtergrondconcentratie methaan in lucht In DHV 2010 wordt in voor de achtergrondconcentratie van methaan in de lucht een waarde van 1,4 mg / Nm3 gegeven. Voor deze waarde is geen bron gegeven. Op basis van gegevens van BINAS is de waarde gecontroleerd. BINAS geeft een volumeaandeel van 0,0022% methaan in lucht en een dichtheid voor methaan van 0,72 kg/m3, dit geeft een concentratie van 1,6 mg / m3. Dit is een zelfde grootheid als de opgave in DHV Conclusie De concentratie van methaan in rookgas (0,6 mg/nm3) is lager dan de achtergrondconcentratie van methaan in lucht (1,4 mg/nm3). Dit betekend dat als resultaat er geen methaan door AVI s wordt uitgestoten De emissie van methaan bij AVI s kan op basis hiervan op 0 gesteld worden. Methodewijziging De methodewijziging is dat de emissiefactor voor methaan van AVI s op 0 g/ton afval gesteld wordt. Jaarlijks zal wel een controle worden uitgevoerd of de emissies van methaan van AVI s lager is dan de achtergrondconcentratie in de aanvoerlucht. De methodewijziging moet opgenomen worden in Methodiekrapport werkveld 66, AVI s, Lucht IPCC. Aanpassing tijdreeks Het basisjaar voor de emissies is Rond deze periode zijn de wettelijke regels voor AVI s strenger geworden voor met name de rookgasreiniging. Aangenomen kan worden dat al in 1990 de emissies van methaan bij AVI s niet boven de achtergrondconcentratie uitkwam. Voor de hele tijdreeks kan dan ook de nieuwe emissiefactor worden toegepast. Dit geeft een emissie van 0 kton methaan voor AVI s voor alle jaren. Tabel oude en nieuwe tijdreeks Huidige emissie (kton CH4) 0,7 1,6 1,9 Huidige emissie (kton CO2 eq) 14,3 32,7 39,3 Nieuwe emissies (kton CH4) Referenties DHV 2010 Update of emission factors for N2O and CH4 for composting, anaerobic digestion and waste incineration, DHV, july 2010 WAR 2010 Afvalverwerking in Nederland : gegevens 2009 / Werkgroep Afvalregistratie. - Utrecht : Agentschap NL, 2010 (concept) BINAS BINAS, Noordhoff Uitgevers Pagina 27 van 27